KR20040019908A - 고압 보올 및 밸브시트 - Google Patents

고압 보올 및 밸브시트 Download PDF

Info

Publication number
KR20040019908A
KR20040019908A KR1020030058035A KR20030058035A KR20040019908A KR 20040019908 A KR20040019908 A KR 20040019908A KR 1020030058035 A KR1020030058035 A KR 1020030058035A KR 20030058035 A KR20030058035 A KR 20030058035A KR 20040019908 A KR20040019908 A KR 20040019908A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
valve seat
liquid
valve member
spherical portion
Prior art date
Application number
KR1020030058035A
Other languages
English (en)
Inventor
케빈엘. 알렉산더
존안토니 로저스
Original Assignee
일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 filed Critical 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Publication of KR20040019908A publication Critical patent/KR20040019908A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3033—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head
    • B05B1/304—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve
    • B05B1/3046—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the control being effected by relative coaxial longitudinal movement of the controlling element and the spray head the controlling element being a lift valve the valve element, e.g. a needle, co-operating with a valve seat located downstream of the valve element and its actuating means, generally in the proximity of the outlet orifice

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

코팅 물질 분사 시스템은 분사되어야 할 코팅물질의 공급원과, 코팅 물질을 분사하는 장치를 포함하고, 상기 코팅물질은 가압 상태에서 상기 공급원으로부터 상기 장치까지 공급되며, 상기 장치는 몸체를 관통하는 통로를 구비한 몸체를 포함하고, 밸브는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 상기 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 상기 밸브를 닫기 위하여 상기 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함한다. 일 실시예에서는, 밸브 시트 및 밸브 부재의 치수가 밸브 부재가 밸브 시트에 맞닿을 때, 밸브 시트에 면하는 밸브 부재의 일부분이 가압 상태에 있는 액체에 노출되도록 되어 있으며, 다른 실시예에서는, 밸브 시트와 밸브 부재의 최하류측 부분과 쇼울더의 치수가 최하류측 부분이 밸브시트에 맞닿을 때 쇼울더가 가압상태에 있는 액체로부터 상기 최하류측 부분을 격리시키도록 되어있고, 또 다른 실시예에서는, 밸브 시트와 최하류측 부분의 치수가 최하류측 부분이 밸브시트에 맞닿을 때 최하류측 부분이 가압된 코팅물질에 노출되지 않도록 되어있다.

Description

고압 보올 및 밸브시트{High Pressure Ball and Valve Seat}
본 발명은 가압 유체 유량을 제어하기 위한 밸브의 개선에 관한 것이다. 본 발명은 코팅 물질 분사기를 통과하는 코팅물질의 유량을 제어하기 위한 밸브 분야에서 개시되어 있다. 그러나 그 뿐 아니라 다른 응용분야에 이용되는 것으로 믿어진다.
다양한 형식의 손으로 거머쥐는 코팅 물질 분사 장치는 잘 알려져 있다. 예를 들어, 미국특허 제 3,169,882호, 제4,002,777호, 및 제4,285,446호에 도시되고 설명된 분사총(gun)이 있으며, 또한 랜스버그 모델 REA 3, REA 4, REA 70, REA 90, REM and M-90 분사총이 있고, 이것은 모두, 미국, 43612-1493, 오하이오주 토레도 필립에비뉴 320 번지에 있는 아이티더블유 랜스버그(ITW Ransburg)사로부터 구입할 수 있다. 이 목록을 사용하여, 선행기술에 위해 수행되어온 모든 재료를 검색한 것이라거나, 또는 이 목록에 나열된 것보다 더 좋은 기술을 구입할 수 없다라는 것을 표시하려는 의도는 아니며, 또한 어떠한 이러한 표현도 추론되어서는 안 된다.
많은 현재 구입 가능한 수압 분무기에서는 분사되어야 할 액체가 예를 들어, 약 10.34×106N/㎡(1,500psig)이상의 상대적으로 고압에 있을 때 방아쇠에 의하여 통제되는 밸브를 열기 위해서는 상당한 방아쇠 잡아당기는 힘이 필요하다. 또한 현재 구입 가능한 수압 분무기의 방아쇠 당기는 힘은 유체 압력에 대해 매우 민감하다. 유체 압력이 증가함에 따라, 방아쇠 잡아당기는 힘은 선형적으로 증가한다. 밸브는 오직 완전 온 - 완전 오프(full-on/full-off) 모드로만 작동하려는 경향이 있어서, 조작자로 하여금 밸브를 부드럽게 열거나 닫게 할 여지가 없다.
도 1은 본 발명을 포함할 수 있는 형식의 분무기를, 상기 분무기를 포함하는 시스템의 다른 구성요소와 함께 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 밸브가 포함된 분무기의 부분적인 길이방향 단면도.
도 3은 도 2의 절취선 3-3을 따라 일반적으로 취해진 도 2의 일부품에 대한 확대 정면도.
도 4는 도 3의 절취선 4-4를 따라 일반적으로 취해진 상기 도 3의 부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 5는 도 2 내지 4의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 6은 도 2 내지 4의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 밸브가 포함된 분무기의 부분적인 길이방향 단면도.
도 8은 도 7의 절취선 8-8을 따라 일반적으로 취해진 도 7의 일부품에 대한 확대 정면도.
도 9는 도 8의 절취선 9-9를 따라 일반적으로 취해진 상기 도 8의 부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 10은 도 7의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 11은 도 7 내지 9의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 12는 도 7 내지 9의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 13은 본 발명에 따라 구성된 밸브가 포함된 분무기의 부분적인 길이방향 단면도.
도 14는 도 13의 절취선 14-14를 따라 일반적으로 취해진 도 13의 일부품에 대한 확대 정면도.
도 15는 도 14의 절취선 15-15를 따라 일반적으로 취해진 상기 도 14의 부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 16은 도 13 내지 15의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 17은 도 13 내지 15의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 18은 도 13의 일부품에 대한 확대 길이방향 단면도.
도 19는 도 18의 일부품을 나타내는 단면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 분사총12 : 입력포트
14 : 통로16 : 갤러리
20 : 나사 연결형 밸브 조립체22 : 노즐
24 : 노즐 시일 밸브 스크루 몸체 30 : 나사산
32 : 나사산 34 : 구형 단 혹은 보올
40 : 밸브 시트 57 : 구형 표면
본 발명의 제 1 양상에 따라, 가압 상태에서 액체의 공급원으로부터 액체를 분사하기 위한 장치는 몸체를 관통하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함한다. 밸브 시트 및 밸브 부재의 치수는 밸브 부재가 밸브 시트에 맞닿을 때, 밸브 시트에 면하는 밸브 부재의 일부분이 가압 상태에 있는 액체에 노출되도록 되어 있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 밸브 부재는 구형부분(spherically shaped portion)을 포함한다. 밸브 시트에 면하는 밸브부재 부분은 상기 구형 부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 밸브시트에 면하는 구형 부분의 일부분이 가압 상태에서 액체에 노출되도록 되어 있다.
본 발명의 본 양상에 따라 더 설명하자면, 밸브 부재는 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 구형 부분 보다 밸브 시트로부터 더 상류 측에 한 표면을 포함한다. 그 표면은 전체적으로 밸브 시트와 면한다. 이 표면은 가압 상태의 액체에 노출되어 있다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 가압 상태에서 액체의 공급원으로부터 액체를 분사하기 위한 장치는 몸체를 관통하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함한다. 밸브 부재는 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 밸브 부재의 최하류측 부분으로부터 상류 측에 인접하고 있는 쇼울더(shoulder)를 더 포함한다. 밸브 시트와 밸브 부재와 쇼울더의 치수는 밸브 부재가 밸브시트에 맞닿을 때 쇼울더가 가압상태에 있는 액체로부터 밸브부재의 최하류측 부분을 격리시키도록 되어있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 상기 최하류측 부분은 구형부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분과 쇼울더의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 쇼울더가 구형 부분을 가압상태에 있는 액체로부터 격리시키도록 되어 있다.
본 발명의 제 3 양상에 따라, 가압 상태에서 액체의 공급원으로부터 액체를 분사하기 위한 장치는 몸체를 통과하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 최하류측 부분이 포함된 밸브 부재를 포함한다. 밸브 시트와 최하류측 부분의 치수는 최하류측 부분이 밸브시트에 맞닿을 때 최하류측 부분이 액체에 가해진 압력에 노출되지 않도록 되어있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 최하류측 부분은 구형부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 구형 부분이 액체에 가해진 압력에 노출되지 않도록 되어있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 통로는 밸브시트에 인접한 쇼울더(shoulder)를 포함한다. 몸체에는 장치를 통과하는 액체의 흐름의 하류 측에 리듀서 부분(reducer section)이 더 포함된다.
본 발명의 제 4 양상에 따라, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템은 분사되어야 할 코팅물질의 공급원과 코팅 물질을 분사하는 장치를 포함한다. 코팅물질을 가압 상태에서 공급원으로부터 장치까지 공급한다. 장치는 몸체를 관통하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함한다. 밸브 시트 및 밸브 부재의 치수는 밸브 부재가 밸브 시트에 맞닿을 때, 밸브 시트에 면하는 밸브 부재의 일부분이 가압 상태에 있는 코팅물질에 노출되도록 되어 있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 밸브 부재는 구형부분을 포함한다. 밸브 시트에 면하는 밸브부재 부분은 상기 구형 부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 밸브시트에 면하는 구형 부분의 일부분이 가압 상태에서 액체에 노출되도록 되어 있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 밸브 부재는 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 구형 부분 보다 밸브 시트로부터 더 상류 측에 한 표면을 포함한다. 이 표면은 전체적으로 밸브 시트와 면한다. 이 표면은 가압 상태의 코팅 물질에 노출되어 있다.
본 발명의 제 5 양상에 따라, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템은 분사되어야 할 코팅물질의 공급원과 코팅 물질을 분사하는 장치를 포함한다. 코팅물질을 가압 상태에서 공급원으로부터 장치까지 공급한다. 장치는 몸체를 관통하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 최하류측 부분이 포함된 밸브 부재를 포함한다. 밸브 부재는 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 밸브 부재의 최하류측으로부터 상류 측에 그리고 인접해 있는 쇼울더(shoulder)를 더 포함한다. 밸브 시트와 최하류측 부분과 쇼울더의 치수는 최하류측 부분이 밸브시트에 맞닿을 때 쇼울더가 가압상태에 있는 액체로부터 최하류측 부분을 분리시키도록 되어있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 최하류측 부분은 구형부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분과 쇼울더의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 쇼울더가 구형 부분을 가압상태에 있는 액체로부터 격리시키도록 되어 있다.
본 발명의 제 6 양상에 따라, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템은 분사되어야 할 코팅물질의 공급원과 코팅 물질을 분사하는 장치를 포함한다. 코팅물질을 가압 상태에서 공급원으로부터 장치까지 공급한다. 장치는 몸체를 통과하는 통로를 구비한 몸체를 포함한다. 밸브에는 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 밸브를 닫기 위하여 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 최하류측 부분이 포함된 밸브 부재를 포함한다. 밸브 시트와 최하류측 부분의 치수는 최하류측 부분이 밸브시트에 맞닿을 때 최하류측 부분이 가압된 코팅물질에 노출되지 않도록 되어있다.
본 발명의 본 양상에 따라 설명하자면, 최하류측 부분은 구형부분을 포함한다. 밸브 시트와 구형 부분의 치수는 구형 부분이 밸브 시트에 맞닿을 때 구형 부분이 가압된 코팅 물질에 노출되지 않도록 되어있다.
본 발명의 제 4, 5 및 6 양상에 따라 설명하자면, 통로는 밸브시트에 인접한 쇼울더를 포함한다. 몸체에는 장치를 통과하는 액체의 흐름의 하류 측에 리듀서 부분이 더 포함된다.
본 발명을 도시한 첨부된 도면과 후술하는 상세한 설명을 참조하여 본 발명을 제일 잘 이해할 수 있다.
본 발명의 밸브는 예컨대 약 10.34×106N/㎡(1500 psig)에서부터 약 2.76×107N/㎡(4000 psig)까지의 압력으로 공급되는 예를 들어 코팅 물질 등과 같은 액체의 분사를 제어하도록 되어 있다. 본 발명의 밸브는 밸브를 열고 밸브를 완전히 열린 상태보다 적게 열린 상태로 유지시키는 데에 필요한 정적 힘(static force)을 줄이고자 한다. 도 1을 참조한 전형적인 실시예에서, 밸브는 분사장치(이하에서 때때로 "분사총"이라 칭함)(10)에 제공된다. 분사총(10)은 미국, 43612-1493, 오하이오주 토레도 필립에비뉴 320 번지에 소재한 아이티더블유 랜스버그(ITW Ransburg)사로부터 구입 가능한 랜스버그 모델 REM and M-90의 일반적인 형식 중 하나로 도시되어 있다. 액체는 공급원(11)으로부터 분사총(10)의 입력포트(12)로 공급되고, 분사총(10)의 통로(14)(도 2, 7 및 13)를 통과하여 분사될액체의 유로에서 밸브로부터 상류 측에 있는 갤러리(gallery)(16)로 공급된다. 액체는 밸브의 제어 하에서 갤러리(16)로부터 분무화 되고 분사되어야 할 분사총(10)의 노즐로 분사된다. 예를 들어, 분사총(10)의 조작자에 의하여 거머쥔 방아쇠(17)에 의하여 밸브의 위치가 제어된다.
밸브의 제 1 실시예는 도 2 내지 6에 도시된다. 노즐(22)의 나사 연결형 밸브 조립체(20)에는 몸체를 관통하는 중앙 통로(26)를 갖춘 노즐 시일 밸브 나사 몸체(24)와 노즐(22) 몸체상의 나사산(30)에 상보적으로 맞물리는 나사산(28)이 포함된다. 중앙 통로(26)의 후방단(32)은 밸브 니들(36)의 전방 구형 단(34)을 수용하는 좀 더 큰 직경을 갖는다. 통로의 후방단(32)에는 밸브시트(40)가 후방으로부터 통로(26)의 좀 더 큰 직경의 후방단(32)으로 삽입될 때 밸브시트(40)가 안착하는 쇼울더(38)가 포함된다. 밸브시트(40)에는 밸브시트를 통과하는 통로(46)의 끝에 약간 후방으로 플레어된 챔퍼(chamfer)(44)(도 5)가 포함된다. 쇼울더(38)의 전방에는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(24)의 절두된 원추형 리듀서 부분(reducer section)(50)이 있다. 리듀서 부분(50)의 전방 단에는 다른 쇼울더(52)가 있다. 통로(26)와 동심의 통로를 갖는 스로틀 판(flow restrictor)(53)(도 4)이 쇼울더(52)에 맞닿아 있는 통로(26)안에 삽입된다. 쇼울더(52)의 전방에서, 통로(26)는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(24)의 전방 단(56)까지 대체로 일정하게 유지되는 직경(54)을 나타낸다. 챔퍼(44)는 보올(34)이 안착될 때 보올(34)의 전방 부가 유체 압력에 노출되도록 형성되어 있다. 이 설계에서, 보올(34)의 전방 구형 표면(57)과 니들의 후방부(59) 모두 유체 압력에 노출되어 있다.
본 발명의 본 실시예를 따라 구성된 설명에 예시적인 장치에서, 중앙 통로(26)의 후방 단(32)은 약 5mm (0.197 in)의 직경을 가지고 있다. 밸브시트(40)는 후방 단(32)쪽으로 쇼울더(38)에 맞닿도록 예를 들어, 록타이트 7969-03 시멘트(Loctite 7969-03 cement)를 사용하여 접착된다. 니들(36)의 전방 구형 단(34)은 3 mm의 직경을 가지고 있다. 밸브 니들(36)은 예컨대 아이티더블유 랜스버그 일렉트로닉 시스템 부품 번호 73350-00 니들 밸브(ITW Ransburg Electrostatic System part number 73350-00 needle valve)이다. 후방 플레어식 챔퍼(44)는 통로(26) 축에 대하여 45°각도를 이루며, 통로(46)의 직경 약 0.83mm (0.033")에서 직경 약 0.97mm(0.038")까지 바깥쪽으로 플레어 되어 있다. 절두된 원추형 리듀서 부분(50)의 긴 변의 직경은 약 2.49mm ( 0.098")이다. 통로(26) 축과 이루는 절두된 원추형 리듀서 부분(50)의 측벽 각도는 15°이다. 쇼울더(52)에서 리듀서 부분(50)의 짧은 변의 직경은 약 1.52mm(0.060") 또는 1.93mm(0.076")인 것으로 예시된다. 직경(54)은 약 0.99mm( 0.039")인 것으로 예시된다. 스로틀 판(53)은 약 0.26mm(0.0101")와 약 0.56mm (0.0221")사이에서 오리피스 직경을 갖는다. 스로틀 판(53)은 통로(26)안으로 쇼울더(52)에 대해서 예를 들어, 록타이트 7969-03 시멘트를 사용하여 접착된다. 스로틀 판(53)은 예컨대 아이티더블유 랜스버그 일렉트로닉 시스템 부품 번호 76763-01,-02,-03,-04,-05,-06 또는 -07 스로틀 밸브(ITW Ransburg Electrostatic System part number 76763-01,-02,-03,-04,-05,-06 or -07 flow restrictor)이다.
밸브의 제 2 실시예는 도 7 내지 12에 도시된다. 노즐(122)의 나사 연결형밸브 조립체(120)에는 몸체를 관통하는 중앙 통로(126)를 갖춘 노즐 시일 밸브 나사 몸체(124)와 노즐(122) 몸체상의 나사산(130)에 상보적으로 맞물리는 나사산(128)이 포함된다. 중앙 통로(126)의 후방단(132)은 밸브 니들(136)의 전방 구형 단(134)을 수용하는 좀 더 큰 직경을 갖는다. 통로의 후방단(132)에는 밸브시트(140)가 후방으로부터 통로(126)의 좀 더 큰 직경의 후방단(132)으로 삽입될 때 밸브시트(140)가 안착하는(도 7, 9 및 11) 쇼울더(138)(도 9 및 12)가 포함된다. 밸브시트(140)에는 밸브시트를 통과하는 통로(146)의 끝에 후방 플레어식 챔퍼(chamfer)(144)가 포함된다. 쇼울더(138)의 전방에는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(124)의 리듀서 부분(reducer section)(150)이 있다. 리듀서 부분(150)의 전방 단에는 다른 쇼울더(152)가 있다. 쇼울더(152) 너머로, 통로(126)는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(124)의 전방 단(156)까지 대체로 일정하게 유지되는 직경(154)을 나타낸다. 니들(136)은 니들(136) 몸체의 전방에서 쇼울더(160)(도 10)를 떠나는 보올(134)을 이용하여 제작되고, 밸브시트(140)의 게이지 직경(gauge diameter)은 대체로 보올(134) 직경과 같다. 이것에 의하여 보올(134)의 최전단부가 밸브시트 테이퍼(144)안에 실질적으로 완전히 안착하게 된다. 이 설계에서, 보올(134)의 구형 표면 대신에 밸브시트(140)의 쇼울더(162)와 니들(136) 몸체의 전방부에서의 쇼울더(160) 모두는 유체 압력에 노출되어 있다.
본 발명의 본 실시예를 따라 구성된 장치에서, 중앙 통로(126)의 후방 단(132)은 약 5mm (0.197 in)의 직경을 가지고 있는 것으로 예시된다. 밸브시트(140)는 후방 단(132)쪽으로 쇼울더(138)에 접하도록 예를 들어, 록타이트7969-03 시멘트(Loctite 7969-03 cement)를 사용하여 접착된다. 니들(136)의 전방 구형 단(134)은 2 mm의 직경을 가지고 있다. 후방 플레어식 챔퍼(144)는 통로(126) 축에 대하여 24°각도를 이루며, 통로(146)의 직경 약1.52mm (0.060")에서 직경 약 1.57mm(0.062")까지 바깥쪽으로 플레어 되어 있다. 부분(150)의 직경은 약 1.52mm (0.060")이다. 직경(154)은 약 0.83mm( 0.033")내지 약 0.97mm(0.038")인 것으로 예시된다.
밸브의 제 3 실시예는 도 13 내지 19에 도시된다. 노즐(222)의 나사 연결형 밸브 조립체(220)에는 몸체를 관통하는 중앙 통로(226)를 갖춘 노즐 시일 밸브 나사 몸체(224)와 노즐(222) 몸체상의 나사산(230)에 상보적으로 맞물리는 나사산(228)이 포함된다. 중앙 통로(226)의 후방단(232)은 밸브 니들(236)의 전방 구형 단(234)(도 13 내지 18)을 수용하는 좀 더 큰 직경을 갖는다. 통로의 후방단(232)에는 밸브 시트(240)가 후방으로부터 통로(226)의 좀 더 큰 직경의 후방단(232)으로 삽입될 때 밸브시트(240)가 안착하는(도 13, 15 및 16) 쇼울더(238)(도 15 및 17)가 포함된다. 밸브시트(240)에는 밸브시트를 통과하는 통로(246)의 끝에 후방 플레어식 챔퍼(chamfer)(244)(도 15 및 16)가 포함된다. 쇼울더(238)의 전방에는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(224)의 리듀서 부분(reducer section)(250)이 있다. 리듀서 부분(250)의 전방 단에는 다른 쇼울더(252)(도 15 및 17)가 있다. 쇼울더(252) 너머로, 통로(226)는 노즐 시일 밸브 나사 몸체(224)의 전방 단(256)까지 대체로 일정하게 유지되는 직경(254)(도 17)을 나타낸다. 니들(236)은 니들(236) 몸체와 대체로 동일한 직경을 갖는 보올(234)을 이용하여 제작되고, 밸브시트(240)의 게이지 직경(gauge diameter)은 대체로 보올(234) 직경과 같다. 이것에 의하여 보올(234)의 최전단부가 밸브 시트(240) 테이퍼(244)안에 실질적으로 완전히 안착하게 되어 보올(234)의 표면이 유체 챔버(16)안의 정압력에 실질적으로 노출되지 않도록 하는데, 이런 상태가 아니라면 상기 정압력에 의해서 밸브(234,236,240)가 열린 상태로 또는 닫힌 상태로 유지될 것이다.
본 발명의 본 실시예를 따라 구성된 장치에서, 중앙 통로(226)의 후방 단(232)은 약 5mm (0.197 in)의 직경을 가지고 있는 것으로 예시된다. 밸브 시트(240)는 쇼울더(238)에 대하여 후방 단(232)쪽으로 예를 들어, 록타이트 7969-03 시멘트(Loctite 7969-03 cement)를 사용하여 접착된다. 니들(236)의 전방 구형 단(234)은 2 mm의 직경을 가지고 있다. 후방 플레어식 챔퍼(244)는 통로(226) 축에 대하여 24°각도를 이루며, 통로(246)의 직경 약1.52mm (0.060")에서 직경 약 1.85mm(0.073") 또는 0.78"(약 1.98 mm)까지 바깥쪽으로 플레어 되어 있다. 부분(250)의 직경은 약 1.52mm (0.060")이다. 직경(254)은 예컨대 약 0.83mm( 0.033")내지 약 0.97mm(0.038")이다.
약 1.72×107N/㎡ ( 2,500 psig)의 유체 압력에서, 본 발명에 의할 때 방아쇠 당기는 힘이 약 71 N (16 lbs)이었던 것에서 약 35.6 N(8 lbs)으로 줄어든다．방아쇠 당기는데 에 필요한 힘은 유체 압력의 전 범위에 걸쳐서 더욱 일정해진다. 당기는 힘이 감소되어 완전 열림과 닫힘이 아닌 다른 유량에서도 노즐(22,122,222)을 향하는 코팅 물질의 흐름을 부드럽게 하는 것이 용이해진다.
선행 기술의 보올 및 밸브 시트 설계에서의 방아쇠 조작은 다소 "디지털" 같은 느낌이었다. 이것은 밸브를 열기 시작할 때 필요한 상대적으로 상당히 큰 힘과 밸브를 연 상태에서 유지하는 데에 필요한 상대적으로 상당히 더 작은 힘에 기인한 것으로 믿어진다. 이 때문에 조작자가 두 극단사이에서 힘을 조정하는 것이 어렵게 되었고, 그러므로 밸브를 통하여 물질의 유량의 원하는 제어를 제공하는 것이 어려웠다. 조작자가 물질의 유량을 더 잘 제어하게 하기 위하여, 본 발명은 밸브를 여는 힘과 열린 상태에서 밸브를 유지시키는 데에 필요한 힘사이의 차이를 좀더 좁히려고 한다. 본 발명은 본 목표를 다른 것들 중에서도 밸브 시트(40,140,240)의 접촉 직경 즉, 밸브 보올(34,134,234)과 밸브 시트(40,140,240)각각이 서로 접촉되는 원의 직경과, 보올(34,134,234)이 장착된 밸브 헤드와의 접합부(35,135,235)에서의 밸브 니들(36,136,236)의 직경의 치수 선정에 의하여 달성하려고 한다. 도시된 실시예에서, 이러한 치수는 밸브를 열기 시작하는 데에 필요한 힘에서부터 밸브를 열어둔 채로 유지시키는 데에 필요한 힘까지에 이르는 힘의 변화되는 크기를 감소시켜 선행기술에서 보다 더 근접시킨다. 전상기 힘의 변화되는 크기는 밸브를 열기 시작하는 데에 필요한 선행기술의 상대적으로 상당히 더 큰 힘과 밸브를 연 상태로 유지시키는 데에 필요한 상대적으로 상당히 더 작은 힘이라는 선행기술에서부터 밸브를 열기 시작하는 데에 상대적으로 다소 더 큰 힘만이 필효하며 그리고 밸브를 연 상태로 유지시키는 데에 상대적으로 다소 더 작은 힘만이 필요하다는 것으로 줄어들게 된다.

Claims (10)

  1. 가압 상태에서 액체의 공급원으로부터 액체를 분사하기 위한 장치로서,
    관통 통로를 구비한 몸체와, 상기 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 상기 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 상기 밸브를 닫기 위하여 상기 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함하는 밸브를 포함하는데, 상기 밸브 시트 및 상기 밸브 부재의 치수는 상기 밸브 부재가 상기 밸브 시트에 맞닿을 때, 상기 밸브 시트에 면하는 상기 밸브 부재의 일부분이 가압 상태에 있는 액체에 노출되도록 되어 있는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 부재는 구형부분(spherically shaped portion)을 포함하고, 상기 밸브 시트에 면하는 상기 밸브부재의 상기 부분은 상기 구형 부분을 포함하는데, 상기 밸브 시트와 상기 구형 부분의 치수는 상기 구형 부분이 상기 밸브 시트에 맞닿을 때 상기 밸브시트에 면하는 상기 구형 부분의 일부분이 가압 상태에 있는 액체에 노출되도록 되어 있는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 밸브 부재는 상기 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 상기 구형 부분 보다 상기 밸브 시트로부터 더 먼 상류측에 한 표면을 포함하고, 상기 표면은 전체적으로 상기 밸브 시트와 면하며, 상기 표면은 가압 상태에 있는 액체에 노출되어 있는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 통로는 상기 밸브시트에 인접한 쇼울더(shoulder)를 포함하고, 상기 몸체는 상기 장치를 통과하는 액체의 흐름의 하류 측에 리듀서 부분(reducer section)을 더 포함하는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  5. 가압 상태에서 액체의 공급원으로부터 액체를 분사하기 위한 장치로서,
    관통 통로를 구비한 몸체와, 상기 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 상기 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 상기 밸브를 닫기 위하여 상기 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함한 밸브를 포함하는데, 상기 밸브 부재는 상기 장치를 통과하는 액체의 흐름 방향에서 상기 밸브 부재의 최하류측 부분으로부터 상류측에 인접하고 있는 쇼울더(shoulder)를 더 포함하며, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 부재와 상기 쇼울더의 치수는 상기 밸브 부재가 상기 밸브시트에 맞닿을 때 상기 쇼울더가 가압상태에 있는 액체로부터 상기 밸브부재의 최하류측 부분을 격리시키도록 되어있는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 최하류측 부분은 구형부분을 포함하고, 상기 밸브 시트와 상기 구형 부분과 상기 쇼울더의 치수는 상기 구형 부분이 상기 밸브 시트에 맞닿을 때 상기 쇼울더가 상기 구형 부분을 가압상태에 있는 액체로부터 격리시키도록 되어 있는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 통로는 상기 밸브시트에 인접한 쇼울더(shoulder)를 포함하고, 상기 몸체는 상기 장치를 통과하는 액체의 흐름의 하류 측에 리듀서 부분(reducer section)을 더 포함하는, 액체를 분사하기 위한 장치.
  8. 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템으로서,
    상기 코팅 물질 분사 시스템은 분사되어야 할 코팅물질의 공급원과, 상기 코팅 물질을 분사하는 장치를 포함하고, 상기 코팅물질은 가압 상태에서 상기 공급원으로부터 상기 장치로 공급되며, 상기 장치는 관통 통로를 구비한 몸체와, 상기 통로에 제공된 밸브시트와 밸브를 열기 위하여 상기 밸브시트로부터 떨어뜨리거나 상기 밸브를 닫기 위하여 상기 밸브시트에 맞물리게 하기 위한 밸브 부재를 포함하는 밸브를 포함하는데, 상기 밸브 시트 및 상기 밸브 부재의 치수는 상기 밸브 부재가 상기 밸브 시트에 맞닿을 때, 상기 밸브 시트에 면하는 상기 밸브 부재의 일부분이 가압 상태에 있는 상기 코팅물질에 노출되도록 되어 있는, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 밸브 부재는 구형부분을 포함하고, 상기 밸브 시트에 면하는 상기 밸브 부재의 상기 부분은 상기 구형 부분을 포함하며, 상기 밸브 시트와 상기 구형 부분의 치수는 상기 구형 부분이 상기 밸브 시트에 맞닿을 때 상기 밸브시트에 면하는 상기 구형 부분의 일부분이 가압 상태에 있는 액체에 노출되도록 되어 있는, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 밸브 부재는 장치를 통한 액체의 흐름 방향에서 구형 부분 보다 밸브 시트로부터 더 먼 상류측에 한 표면을 더 포함하고, 상기 표면은 전체적으로 상기 밸브 시트와 면하며, 상기 표면은 가압 상태의 코팅 물질에 노출되는, 코팅 물질을 분사하기 위한 시스템.
KR1020030058035A 2002-08-30 2003-08-21 고압 보올 및 밸브시트 KR20040019908A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/232,456 US20040040988A1 (en) 2002-08-30 2002-08-30 High pressure ball and valve seat
US10/232,456 2002-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040019908A true KR20040019908A (ko) 2004-03-06

Family

ID=31495403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030058035A KR20040019908A (ko) 2002-08-30 2003-08-21 고압 보올 및 밸브시트

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20040040988A1 (ko)
EP (1) EP1393815A3 (ko)
JP (1) JP2004089999A (ko)
KR (1) KR20040019908A (ko)
CN (1) CN1485560A (ko)
CA (1) CA2438285A1 (ko)
MX (1) MXPA03007673A (ko)
TW (1) TW200406262A (ko)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2876041A (en) * 1957-04-24 1959-03-03 Farmer Alfred Spray device
US3000576A (en) * 1960-03-01 1961-09-19 Spee Flo Company Spray gun
US3169882A (en) * 1960-10-05 1965-02-16 Ransburg Electro Coating Corp Electrostatic coating methods and apparatus
NL130039C (ko) * 1963-04-12
US3459374A (en) * 1965-07-07 1969-08-05 Ransburg Electro Coating Corp Electrostatic coating apparatus
US4002777A (en) * 1967-10-25 1977-01-11 Ransburg Corporation Method of depositing electrostatically charged liquid coating material
US3731145A (en) * 1970-11-23 1973-05-01 Nordson Corp Electrostatic spray gun with self-contained miniaturized power pack integral therewith
US3843052A (en) * 1971-03-03 1974-10-22 Electrogasdynamics Pneumatically assisted hydraulic spray coating apparatus
US3737099A (en) * 1971-10-29 1973-06-05 Binks Mfg Co Electrostatic spray coating apparatus
GB2020200B (en) * 1978-03-08 1982-09-15 Air Ind Electrostatic spraying
US4285446A (en) * 1979-06-22 1981-08-25 Ransburg Corporation Automatic purging system having a pressure sensor and a timing mechanism
US4572438A (en) * 1984-05-14 1986-02-25 Nordson Corporation Airless spray gun having improved nozzle assembly and electrode circuit connections
DE3505618A1 (de) * 1985-02-19 1986-08-21 Kopperschmidt-Mueller Gmbh & Co Kg, 4800 Bielefeld Verfahren zum beschichten von gegenstaenden mit hilfe eines spruehstrahls und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
US5094402A (en) * 1990-01-15 1992-03-10 Perret Jr Robert J High performance spray head
US5699967A (en) * 1995-08-25 1997-12-23 Campbell Hausfeld/Scott Fetzer Co. Airless spray gun diffuser
US6276616B1 (en) * 2000-04-07 2001-08-21 Illinois Tool Works Inc. Fluid needle loading assembly for an airless spray paint gun
US6854672B2 (en) * 2002-07-11 2005-02-15 Illinois Tool Works Inc. Air-assisted air valve for air atomized spray guns

Also Published As

Publication number Publication date
MXPA03007673A (es) 2004-11-29
TW200406262A (en) 2004-05-01
CN1485560A (zh) 2004-03-31
JP2004089999A (ja) 2004-03-25
EP1393815A3 (en) 2006-01-18
EP1393815A2 (en) 2004-03-03
CA2438285A1 (en) 2004-02-29
US20040040988A1 (en) 2004-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101226622B1 (ko) 인덱싱 밸브
CN101410188B (zh) 喷枪
US20050001060A1 (en) Spray gun
EP1270081A3 (en) Spray gun with improved needle shut-off valve sealing arrangement
US20150017327A1 (en) Two-component handheld spray gun
US5707010A (en) Controllable spray nozzle assembly
US20080230002A1 (en) Sealer Gun
JP5214829B2 (ja) スナフバック弁組立体
JPS6138349B2 (ko)
US3368761A (en) Variable flow rate fuel injection nozzle
KR20040019923A (ko) 자가 조정 카트리지 실
JP7343272B2 (ja) 予備噴霧絞りを備えるスプレーノズル、このようなノズルを備えるスプレーヘッド及びスプレー装置
KR20040019908A (ko) 고압 보올 및 밸브시트
US6854672B2 (en) Air-assisted air valve for air atomized spray guns
US3658254A (en) Liquid atomizing apparatus
US20030062493A1 (en) Self-adjusting gas valve and device using the valve
CN114798263A (zh) 一种防堵塞喷雾阀
KR20190025481A (ko) 액체 분사 장치
JPS6145499B2 (ko)
US20230347361A1 (en) Atomizing nozzle arrangement
CN212397061U (zh) 一种自动喷枪
JPH0487654A (ja) スプレー装置およびスプレー装置の制御装置
KR20230068145A (ko) 개선된 방역용 스팀 분사 건
CN114076058A (zh) 一种电磁阀中心中置的大流量喷油器
EP1188485A1 (en) Coating material spray gun having adjustable flow rate

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid